工業和信息化部（簡稱工信部）在2021年11月30日發布了《“十四五”軟件和信息技術服務業發展規劃》。“軟件定義” 、“工業互聯網”和“工業軟件”、“存儲”占據了不少篇幅。本文將從技術角度進行解讀。

內容摘要：

1. 軟件定義出圈，從為IT基礎架構服務，到為推進制造業數字化轉型服務；

2. 軟件定義的方向是一切皆服務，硬件重構的方向是一切皆計算機；

3. 浪潮信息早在5年前，就開啟了軟件定義存儲（也即存儲即服務）的全面布局。

工信部在11月30日上午召開了新聞發布會，介紹“十四五”軟件和信息技術服務業發展規劃有關情況，并在答記者問環節提到了 “軟件定義未來的世界”。

規劃提出，“軟件定義”賦能實體經濟新變革，并明確指出“軟件定義”是新一輪科技革命和產業變革的新特征和新標志， 已成為驅動未來發展的重要力量。軟件定義擴展了產品的功能，變革了產品的價值創造模式，催生了平臺化設計、個性化定制、網絡化協同、智能化生產、服務化延伸、數字化管理等新型制造模式，推動了平臺經濟、共享經濟蓬勃興起。軟件定義賦予了企業新型能力，汽車、鋼鐵、石化等行業企業紛紛加快軟件化轉型，軟件能力已成為工業企業的核心競爭力。軟件定義賦予基礎設施新的能力和靈活性，成為生產方式升級、 生產關系變革、 新興產業發展的重要引擎。

同時，在“強化產業創新發展能力”方面，規劃指出：加強政產學研用協同攻關，做強做大創新載體，充分釋放“軟件定義”創新活力，加速模式創新、機制創新，構建協同聯動、自主可控的產業創新體系。

深化軟件定義。加快發展軟件定義計算、軟件定義存儲、軟件定義網絡，重點布局工業互聯網、云計算、大數據、人工智能、自動駕駛等新興軟件定義平臺。引導企業制定相關體系架構和應用規范，推動創新應用。

創新軟件運營服務模式，推廣軟件訂閱、計次收費等服務， 實現軟件交付、產品升級、運維服務的一體化。 建立市場化創新機制，探索建立責任共擔的應用保障機制，進一步完善軟件與重點領域融合創新機制。

支撐制造業數字化轉型。不斷拓展軟件在制造業各環節應用的廣度和深度，打造軟件定義、數據驅動、平臺支撐、服務增值、智能主導的新型制造業體系。

軟件定義發展脈絡

下面我們來剖析一下“軟件定義”（Software Defined）的發展脈絡，以及這個規劃，對IT基礎架構提供商，或者企業級存儲廠商的影響。

2009年，在IT領域首次出現軟件定義，Mckeown教授正式提出了SDN概念，也即軟件定義網絡（Software Defined Network，簡稱SDN）。通過將網絡設備的控制平面與數據平面分離開來，實現可編程化控制，和網絡流量的靈活控制，為核心網絡及應用的創新提供了良好的平臺。

2011年8月21日，Netscape創始人馬克·安德森（Marc Andreessen， 硅谷著名投資人， 投資了Facebook、Groupon、Skype、Twitter、Zynga和LinkedIn等高科技新秀），在華爾街日報上發表《軟件正在吞噬整個世界》，認為當今的軟件應用無所不在，并且正在吞噬整個世界： “越來越多的大型企業及行業將離不開軟件，網絡服務將無所不在，從電影、農業到國防。許多贏家將是硅谷式的創新科技公司，它們侵入并推翻了已經建立起來的行業結構。未來十年，我預計將有更多的行業被軟件所瓦解”。

2015年10月，筆者在準備撰寫《軟件定義存儲：原理、實踐與生態》時，提到：

“軟件定義，究其本質，就是將原來高度耦合的一體化硬件，通過標準化、抽象化，解耦成不同的部件。圍繞這些部件，建立起不同的抽象層，以API（應用編程接口）等方式，實現原來必須由硬件才能提供的功能。再由管理控制軟件，自動地進行硬件資源的部署、優化和管理，提供高度的靈活性，為應用提供服務。”

簡而言之，軟件定義就是更多地由軟件來驅動并控制硬件資源。

需要注意的是，軟件定義其實是一個過程，不是一蹴而就的目標，它分成不同階段。軟件定義逐漸將硬件與軟件進行解耦，將硬件的可操控成分按需求，分階段的，通過編程接口或者以服務的方式逐步暴露給應用，分階段地滿足應用對資源的不同程度、不同廣度的靈活調用。”

彼時，軟件定義具體落到存儲，包括了現在已經普及的分布式存儲（彼時也被人叫做Server SAN）和超融合（HCI），但實際上被許多人忽略了另外一部分，也即集中式存儲的云化，或曰服務化，也即支持OpenStack之Cinder、VMware之VASA/VAAI、Kubernetes之CSI（容器存儲接口）等。如果我們站在使用者視角來看，實際上還可以發現，軟件定義做為一個過程，它是分層次，分階段逐步實現的，對應的服務模式就是IAAS，PAAS和SAAS，使用者分別是運維管理人員、開發部署人員、業務應用用戶。

備注：SDS是Software Defined Storage，也即軟件定義存儲的縮寫。

當時（2016年），軟件定義主要還是圍繞著IAAS，通過提高運維的效率，資源池的利用率，來應對訊息萬變的市場所需的敏捷性和彈性。五年來，我們逐漸發現，出現了越來越多的“軟件定義”，例如軟件定義汽車（智能座艙、自動駕駛），軟件定義家居（智能家居），軟件定義建筑（BIM/建筑信息模型）…直至軟件定義制造（智能制造，如工業軟件CAD，3D、數字孿生、元宇宙之Ominiverse等等。

時至今日，業界開始把“軟件定義”上升到“賦予基礎設施新的能力和靈活性，成為生產方式升級、 生產關系變革、 新興產業發展的重要引擎”，簡而言之就是推進數字化轉型的利器。通過分而治之（分層）、術業有專攻、共享平臺的能力輸出，在供應鏈和產業上下游的“抽象”，也即解耦、“池化”、“自動化”來實現社會資源的充分共享和利用。解決不同廠商設備間的可移植性、可配置性和互操作性問題，也解決軟件和硬件獨立性的問題。希望借此來打破一個公司的封閉系統，以開放、融合的心態，在工業軟件發展的過程中，在與他國的競爭中，能夠追趕甚至超越。

例如，規劃在關于完善協同共享產業生態的內容中指出：推進大中小企業融通發展。鼓勵大型工業企業、重點行業企業通過剝離軟件業務、整合行業軟件力量，培育骨干軟件企業。支持軟件和信息技術服務企業開展兼并重組和專業化、體系化整合。鼓勵大企業開放創新資源， 建設“雙創”平臺， 向中小企業提供開發環境和科研基礎設施， 推動大中小企業深度協同。支持中小型軟件企業深耕特定行業、領域，形成具有市場競爭力的專用產品，實現專業化、特色化發展。

也就是說，軟件定義（解耦、池化、自動化）已經“出圈”，從為IT基礎架構服務，躍升到，為推進制造業數字化轉型而服務了。

舉幾個例子：

GE有個風電部門，把傳感器安裝在每一個風機葉片上，通過對風機轉速、風力、溫度、濕度、環境等近百種數據的采集、分析，風機能夠自己進行渦輪葉片轉速的調整，不需要把數據傳輸到數據系統，通過槳片的角度調整能夠增強風力，能夠增加風力4%。這就是軟件定義制造。換句話說，風機即計算機。

再如，在礦山、農場、建筑場地等三維建模的過程中，多數解決方案是通過無人機下面的包含若干個攝像機的吊艙，拍攝大量的照片或影像，再返回建模的工作空間去操作，一旦發現有些地方漏拍，或者拍得不夠清晰，還需將帶有吊艙的無人機再次派往場地補拍，需要耗費數小時。國內的空陸視覺，通過將吊艙內嵌AI芯片，可實時同步建模并輸出圖像，能夠很快在作業場地感知是否需要補拍或者重拍，能夠節省不少時間，提高效率。其實就是，吊艙即計算機。

軟件定義助力了智能制造，反過來制造業（含工業等）的不斷迭代，智能化的發展過程中，也促進了軟件向縱深發展，形成了不同層次，和硬件耦合度不同的形態。當某個軟件功能具備普適性的條件（如廣需求、大規模、低成本）時，又可能軟硬件融合，以固件，或者集成進入硬件的形態出現。軟硬件的解耦和耦合，隨著場景的變化，需求的調整，不斷演化。

由此，我們大略可以清晰地看到一條主線：

軟件定義的方向是一切皆服務，硬件重構的方向是一切皆計算機。

實際上，早在2014年的Inspur World （浪潮技術與應用大會） 上，浪潮表示將分三步推進融合架構產品的開發：

第一代硬件特征：服務器即計算機；軟件特征：虛擬化以及管理。

第二代硬件特征：機柜即計算機；軟件特征：軟件定義的數據中心。

第三代硬件特征：數據中心即計算機；軟件特征：業務驅動數據中心。

在IT基礎設施領域內，不只是宏觀（超大規模，如數據中心級別）、中觀（機柜級別、服務器級別），還有微觀（組件、設備），都有類似的趨勢。當我們觀察服務器的各個設備，如SmartNIC、Nvidia DPU、Intel IPU等；還有SSD（包含了主控、Firmware、顆粒）時，你會發現它們也是一臺精簡版的，超微型的計算機。也即設備即計算機。一如前面所總結的，風機即計算機、吊艙即計算機；meta（原名FaceBook）的觸覺手套，可以看出是手套即計算機。凡此種種，小到手環、眼鏡、音箱、鞋子、衣服、杯子；中到電燈桿、交通燈、道路；大到樓宇、機場、城市乃至地球，都會朝著智能體的方向發展。背后的原因是，更快的響應，更低的成本，為人類提供更靈活多樣化、更便利的服務。

關于軟件定義存儲

下面我們談談軟件定義存儲。長期以來，國內有個誤區，把軟件定義存儲幾乎等同于分布式存儲。實際上，無論是這個概念的首倡者VMware，還是DELL EMC、IBM、Gartner、IDC、SNIA，都認為SDS應具有如下共同點：抽象、解耦、標準化；虛擬化、池化；策略驅動、應用驅動、自動化；等等。在《軟件定義存儲：原理、實踐與生態》一書中，筆者給出了如下定義：

“軟件定義的存儲（SDS）是一個不斷進化的概念，在現階段看來，是指存儲資源由軟件自動控制，通過抽象、池化和自動化，將標準服務器內置存儲、直連存儲，外置存儲，或云存儲等存儲資源整合起來，實現應用感知，或者基于策略驅動的部署、變更和管理，最終達到存儲即服務的目標。

軟件定義存儲包含兩個部分，一部分是控制平面，基于策略或者基于應用的存儲資源分配、變更和管理；另一部分是數據平面，負責數據的存放、處理和優化。”

簡而言之，軟件定義存儲的發展方向就是存儲即服務。如果把存儲放到超大規模的數據中心，例如云巨頭的環境里，將會通過NVMe over Fabric來配合實現數據中心即計算機；如果用于云巨頭希望淋漓盡致的充分利用SSD資源，類似存儲即服務，做為設備即計算機的SSD，其ZNS（Zoned Name Space）就能派上用場了。近幾年來，一種新形態的軟件定義存儲-區塊鏈存儲，開始出現，例如類似IPFS、StorJ，可以把他們看成是一種廣域網范圍內的池化，跨越了城市，甚至洲際。

早在5、6年前，浪潮信息的存儲業務就開始同時在集中式存儲、分布式存儲發力，朝著軟件定義方向發展，致力于存儲即平臺的理念探索和落地。浪潮存儲在國內最早在分布式存儲上真正實現三合一，也即文件、塊、對象；到后面多合一。也正因此，浪潮分布式存儲AS13000是全球罕有的，能同時支持OpenStack Cinder、Manila、Swift和S3，以及VMware VAAI和VMware NAS的存儲。

浪潮集中式存儲，包括最新的一代G6，同時支持OpenStack、VMware、Kubernetes等接口。浪潮的集中式存儲和分布式存儲都支持Kubernetes CSI。

正是基于在技術上的極致追求和不斷努力，浪潮存儲近年來實現迅猛發展，Gartner最新數據顯示，浪潮存儲銷量排名進入全球前五。

小結

最后總結一下，“十四五軟件規劃”賦予了“軟件定義”更深刻、更廣泛的內涵，軟件定義這個概念從為IT基礎架構服務，擴展到為推進制造業數字化轉型服務。而軟件定義的方向是一切皆服務，硬件重構的方向是一切皆計算機；通過軟件定義可以更好促進智能制造。浪潮信息早在5年前，就開啟了軟件定義存儲（也即存儲即服務）全面布局，并且在集中式存儲和分布式存儲都進入全球存儲前列。

原文標題：深度解讀十四五軟件規劃中的“軟件定義”和SDS

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